REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Université de Batna
Faculté Des Sciences de l’Ingénieur
Département d’Electronique
Mémoire
Présenté en vue de l’obtention du diplôme de Magister en Electronique
OPTION : IC-DESIGN
PAR
MESSAADI Lotfi
THEME
Macromodélisation du transistor MOSFET
Devant le jury constitué de :
Dr. BENHAYA Abdelhamid M.C. U. Batna Président
Dr. DIBI Zohir M.C. U. Batna Rapporteur
Dr. AYAD Fayçal M.C. U. Jijel Examinateur
Dr. DJEFFAL Fayçal M.C. U. Batna Examinateur
Dr. MAHAMDI Ramdane M.C. U. Batna Examinateur

Remerciements
Mes remerciements s’adressent tout d’abord au Dieu tout puissant de
m’avoir donné tous ce que je possède et de guider mes pas vers le
chemin du savoir.
Je tiens à exprimer ma haute gratitude, mes profonds respects et mes
sincères remerciements et reconnaissances d'abord à mon encadreur
Monsieur Z. DIBI chef du département d’électronique et maître de
Conférences à l’université de Batna qui m’a guidé avec grande
patience tout au long de l'élaboration de ce travail.
J’adresse mes chaleureux remerciements à Monsieur A.BENHAYA
Maître de Conférences au Département d'Électronique, Université de
Batna, pour avoir accepté de présider le Jury de ce mémoire.
Mes sincères remerciements sont adressés à Monsieur F. DJEFFAL
Maître de Conférences au Département d'Electronique, Université de
Batna, pour m’avoir honoré en acceptant d’examiner ce travail.
Je tiens à exprimer toute ma gratitude et ma reconnaissance à
Monsieur R. MAHAMDI Maître de Conférences au Département
d'Electronique, Université de Batna, et Monsieur F. AYAD Maître de
Conférences à l’Université de Jijel, qui m’ont fait l’honneur de
participer au jury et examiner ce travail.

Dédicaces
A
Ma tendre mère
A
Mon père
A
Mes frères et mes sœurs.
A l’ensemble des enseignants
A tous mes collègues et amis.
Je dédie ce mémoire .

Liste des symboles
t
ri
Temps de montée du courant à la transition OFF-ON (S)
t
fv
Délai de la chute de potentiel dans le Switch à la transition OFF-ON (S)
t
d(ON)
Délai avant d'établissement de la tension dan un Switch
pendant la transition ON-OFF (S)
t
rv
Temps d'établissement de la tension dan un Switch
pendant la transition ON-OFF (S)
t
d(OFF)
Délai d'établissement du courant dans un Switch
à la transition OFF-ON (S)
p
s
Pertes par commutation d'un Switch (W)
p
ON
Pertes par effet Joule dans un Switch (W)
p
0
Puissance efficace d'un interrupteur (W)
ε
ox
Permittivité de l’oxyde de silicium(F.m
−1
),
ε
Si
Permittivité du silicium (1,04.10
−8
F.m
−1
),
λ Paramètre empirique de la variation de longueur de canal (V
−1
),
µ
0
Perméabilité du vide (4π10
−7
N.A
−2
),
µ
nsa
Mobilité de surface des électrons dans une couche
D’accumulation (cm.s
−1
.V
−1
),
µ
ns
Mobilité de surface des électrons (cm
2
.s
−1
.V
−1
),
Φ
P
Potentiel de surface en régime d’inversion (V),
Φ
MS
Potentiel Métal–Semi-conducteur (V),
Φ
S
Potentiel de surface (V),
 Densité (g .m
−3
),
A
GD
Surfaces de grille et de drain en regard (m
2
),
A
MOS
Surface du transistor (m
2
),
C
DS
Capacité drain-source (C),
C
GDj
Capacité grille-drain formée par la ZCE (F),
C
GD
Capacité grille-drain (C),
C
GS
Capacite grille-source (F),
C
iss
Capacité d’entrée, drain et source court-circuités (F),
C
oss
Capacité de sortie, grille et source court-circuités (F),

C
oxD
Capacité grille-drain formée la couche d’oxyde (F),
C
oxm
Capacité grille-métallisation de source (C),
C
oxN+
Capacité grille-zone N
+
(C),
C
oxP
Capacité grille-zone P (C),
C
ox
Capacité de l’oxyde (F),
C
rss
Capacité de contre-réaction (F),
C
TH
Capacité thermique (J .K
−1
),
e
GDj
Épaisseur de la zone de charge d’espace formant C
GDj
(m),
e
ox
Épaisseur de l’oxyde de silicium (m),
e
Si
Epaisseur du pavé de silicium (m),
F Fréquence de découpage du convertisseur (Hz),
I
D
Courant de drain (A),
i
n
Courant d’électrons (A),
i
p
Courant de trous (A),
I
D,sat
Courant de drain en régime de saturation (A),
K Conductivité thermique (W.m
−1
.K
−1
),
Kp Transconductance du MOSFET (A.V
−2
),
L Self inductance (H),
n Concentration d’électrons (cm
−3
),
N
A
Dopage P (cm
−3
),
n
i
Concentration intrinsèque (cm
−3
),
q Charge électronique (1,602.10
−19
C),
Q
0
Charge d’interface oxyde semi-conducteur(C),
Q
n
Charge participant à la conduction dans le canal d’un MOSFET (C),
R
V
Résistance de la couche épitaxiée (Ω),
R
a
Résistance de la zone d’accumulation située sous la grille (Ω),
R
D
Résistance de drain (Ω),
R
S
Résistance de source (Ω),
R
BR
Résistance dynamique durant l’avalanche (Ω),
R
ch
Résistance du canal (Ω),
R
JFET
Résistance occasionnée par l’effet JFET parasite (Ω),
R
TH
Résistance thermique (K.W
−1
),
T Température absolue(K),
Ta Température ambiante (K),